(57)【要約】【課題】装置規模および設置スペースの小さい有機ＥＬ素子製造装置を提供する。【解決手段】絶縁体層、正孔輸送層および発光層が陽極１３と陰極１５との間に形成された有機ＥＬ素子１１を製造する有機ＥＬ素子製造装置１であって、絶縁体層、正孔輸送層および発光層を形成するインクを塗布するマルチヘッド４２ｄを備えたプリンタ４２（マルチヘッド型インクジェットプリンタ）を備えている。この場合、マルチヘッド４２ｄは、絶縁体層、正孔輸送層および発光層を形成する各インク専用のヘッド４２ｅ，４２ｆ，４２ｇが一体化されて構成されている。【選択図】図１
2007265715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間に２つ以上の機能層が形成された有機ＥＬ素子を製造する有機ＥＬ素子製造装置であって、
前記機能層を形成するインクのうちの２種以上を塗布するマルチヘッド型インクジェットプリンタを備えている有機ＥＬ素子製造装置。
【請求項２】
前記マルチヘッド型インクジェットプリンタは、前記機能層を形成するすべてのインクを塗布する請求項１記載の有機ＥＬ素子製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的発光素子である有機ＥＬ素子を製造する有機ＥＬ素子製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の有機ＥＬ素子製造装置として、特開２００３−１４２２６０号公報において開示された有機ＥＬ素子製造装置が知られている。この製造装置で製造される有機ＥＬ素子は、透明基板と、この透明基板上に形成された複数の画素電極（陽極）と、透明基板上に形成されて各画素電極を隔てる隔壁と、隔壁から露出する各画素電極上に形成された正孔輸送層と、各正孔輸送層上に形成された発光層と、各発光層および各隔壁上に形成された陰極とを備えている。
【０００３】
この製造装置は、有機正孔輸送材料を含むインクをインクジェット装置で塗布する正孔輸送層塗布装置と、正孔輸送層塗布装置で塗布されたインクを乾燥させる正孔輸送層乾燥装置と、有機発光材料を含むインクをインクジェット装置で塗布する１以上の発光層塗布装置と、発光層塗布装置で塗布されたインクを乾燥させる１以上の発光層乾燥装置とを備え、正孔輸送層塗布装置と、正孔輸送層乾燥装置と、発光層塗布装置と、発光層乾燥装置とが搬送手段を介して連続的に配設されて構成されている。したがって、この有機ＥＬ素子製造装置によれば、各工程を一連の流れとして連続して行うことにより、高い生産性を達成することができる。
【特許文献１】特開２００３−１４２２６０号公報（第４−８頁、第１−２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記の有機ＥＬ素子製造装置には、以下のような解決すべき課題が存在している。すなわち、この有機ＥＬ素子製造装置では、正孔輸送層塗布装置、正孔輸送層乾燥装置、発光層塗布装置、および発光層乾燥装置とが連続的に配設されている。したがって、この有機ＥＬ素子製造装置には、装置規模および設置スペースが大きいと共に、これに起因して設備導入に要する初期投資が大きく、多品種少量生産用に導入するにはコスト的に不利になるという課題が存在している。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決すべくなされたものであり、装置規模および設置スペースの小さい有機ＥＬ素子製造装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく請求項１記載の有機ＥＬ素子製造装置は、陽極と陰極との間に２つ以上の機能層が形成された有機ＥＬ素子を製造する有機ＥＬ素子製造装置であって、前記機能層を形成するインクのうちの２種以上を塗布するマルチヘッド型インクジェットプリンタを備えている。
【０００７】
また、請求項２記載の有機ＥＬ素子製造装置は、請求項１記載の有機ＥＬ素子製造装置において、前記マルチヘッド型インクジェットプリンタは、前記機能層を形成するすべてのインクを塗布する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の有機ＥＬ素子製造装置によれば、２つ以上の機能層を形成するインクのうちの２種以上をマルチヘッド型インクジェットプリンタで塗布するように構成したことにより、すべてのインクに対して専用のプリンタ（１種のインクのみを塗布するプリンタ）を設けてこれらを直列に配設する構成と比較して、専用のプリンタの台数を削減できるため、装置規模および設置スペースを十分に小さくすることができる。したがって、設備導入に要する初期投資を小さく抑えることができる結果、多品種少量生産用の製造装置として導入することが可能となる。
【０００９】
また、請求項２記載の有機ＥＬ素子製造装置によれば、２つ以上の機能層を形成するすべてのインクをマルチヘッド型インクジェットプリンタで塗布するように構成したことにより、各インク専用のプリンタを全く使用しない構成にすることができる結果、装置規模および設置スペースを大幅に小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る有機ＥＬ素子製造装置の最良の形態について説明する。
【００１１】
最初に、本発明に係る有機ＥＬ素子製造装置（以下、「製造装置」ともいう）１について、図面を参照して説明する。
【００１２】
製造装置１は、図１に示すように、搬送装置２、基板洗浄装置３、機能層形成装置４および陰極形成装置５を備え、図５に示す有機ＥＬ素子１１を製造可能に構成されている。
【００１３】
まず、製造装置１によって製造される有機ＥＬ素子１１の構成について、図５を参照して説明する。有機ＥＬ素子１１は、一例として、基板１２、陽極１３ａ，１３ｂ（以下、特に区別しないときには「陽極１３」ともいう）、積層体１４ａ，１４ｂ（以下、特に区別しないときには「積層体１４」ともいう）および陰極１５を備えて構成されている。
【００１４】
具体的には、基板１２は、ガラスや透明性の高い高分子材料を用いて平板状に形成されている。陽極１３は、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）などを用いて透明電極として、基板１２の表面に薄膜状に１または２以上（本例では一例として１３ａ，１３ｂの２つ）形成されている。積層体１４は、複数の機能層（本例では、一例として、絶縁体層１６、正孔輸送層１７および発光層１８）をそれぞれ備え、各機能層が各陽極１３上に積層されて構成されている。この場合、絶縁体層１６は、各陽極１３のうちの発光させる部位のみを露出させるように、各陽極１３および基板１２上に形成されている。また、正孔輸送層１７は、各陽極１３ａ，１３ｂの露出部位（発光させる部位）上に形成され、発光層１８はその正孔輸送層１７上に形成されている。陰極１５は、各積層体１４の表面（同図中の上面）全体に薄膜状に形成されている。なお、この有機ＥＬ素子１１では、発光層１８が電子輸送層を兼用する。
【００１５】
次に、製造装置１の構成について具体的に説明する。
【００１６】
搬送装置２は、例えばベルトコンベアで構成されて、基板洗浄装置３、機能層形成装置４および陰極形成装置５の各アクセス位置であるステージＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３に、陽極１３が形成された基板１２を順次搬入し、また、基板洗浄装置３、機能層形成装置４および陰極形成装置５によって処理された基板１２を各ステージＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３から搬出する。基板洗浄装置３は、搬送装置２によってステージＳＴ１に搬送されて来た基板１２を洗浄する。
【００１７】
機能層形成装置４は、一例としてアーム式の搬送装置４１と、１台のプリンタ４２と、乾燥装置４３と、制御装置４４とを備え、搬送装置２によってステージＳＴ２に搬送されて来た基板１２上に積層体１４を形成する。具体的には、搬送装置４１は、自由端側にチャック４１ａが配設された搬送アーム４１ｂを備え、ステージＳＴ２に搬送されて来た基板１２をチャック４１ａで保持可能に構成されている。また、搬送装置４１は、制御装置４４の制御下で、ステージＳＴ２からプリンタ４２へ、またプリンタ４２から乾燥装置４３へ、また乾燥装置４３からプリンタ４２へ、また乾燥装置４３からステージＳＴ２へ基板１２を搬送する。
【００１８】
プリンタ４２は、３つのタンク４２ａ，４２ｂ，４２ｃと、１つのマルチヘッド４２ｄと、マルチヘッド４２ｄを駆動する駆動機構（図示せず）とを備えたマルチヘッド型のインクジェットプリンタで構成されている。この場合、各タンク４２ａ，４２ｂ，４２ｃは、絶縁体層１６、正孔輸送層１７および発光層１８を形成するための３種類のインクを個別に貯留する。マルチヘッド４２ｄは、各インク専用の３つのヘッド（インクジェットヘッド）４２ｅ，４２ｆ，４２ｇが一体化されて構成されている。このプリンタ４２は、搬送装置４１によって自らの作業ステージＳＴ４上に搬送されて来た基板１２に対して、制御装置４４の制御下で、絶縁体層１６、正孔輸送層１７および発光層１８を形成するための３種類のインクを塗布する。
【００１９】
乾燥装置４３は、基板１２を収容可能な乾燥室４３ａを複数個備え、各乾燥室４３ａが垂直方向および水平方向に立体的に配設されて構成されている。この場合、各乾燥室４３ａは、基板１２に塗布された各インクを所定の条件下で乾燥焼成して、絶縁体層１６、正孔輸送層１７および発光層１８を形成する。また、乾燥室４３ａでの乾燥焼成にはプリンタ４２でのインクの塗布時間よりも長い時間を要するが、本例の乾燥装置４３では、複数の乾燥室４３ａを並列的に使用して乾燥焼成を行うことにより、絶縁体層１６、正孔輸送層１７および発光層１８を直列的に乾燥焼成して形成する構成と比較して、大幅な時間短縮が図られている。また、乾燥装置４３では、上記したように各乾燥室４３ａが立体的に配設されているため、複数の乾燥室４３ａを備えつつも、設置スペースの削減が図られている。
【００２０】
陰極形成装置５は、例えば、真空蒸着装置で構成されている。また、陰極形成装置５は、搬送装置２によってステージＳＴ３まで搬送された基板１２に対して、その表面に形成された積層体１４の表面全域に陰極１５を形成する。
【００２１】
続いて、製造装置１による有機ＥＬ素子１１の製造フローについて、機能層形成装置４の動作を中心にして説明する。
【００２２】
最初に、全製造フローの概要を説明する。この製造装置１では、搬送装置２が、順次供給されてくる基板１２を、まず、ステージＳＴ１に搬送し、次いで、ステージＳＴ１からステージＳＴ２に搬送し、続いて、ステージＳＴ２からステージＳＴ３に搬送し、最後に、ステージＳＴ３から図外の装置（例えば、封止装置など）に搬送する。この場合、一般的に、機能層形成装置４での処理時間Ｔが最も長い。このため、搬送装置２は、少なくともこの処理時間Ｔ以上の時間間隔Ｔ１で、基板１２を各ステージＳＴ１〜ＳＴ３に間欠的に搬送する。
【００２３】
この際に、ステージＳＴ１では、基板洗浄装置３が、基板１２に形成されている陽極１３を洗浄する。また、ステージＳＴ２では、機能層形成装置４が、基板１２の陽極１３上に積層体１４を形成する。また、ステージＳＴ３では、陰極形成装置５が、積層体１４上に陰極１５を形成する。これにより、製造装置１による有機ＥＬ素子１１の製造が完了する。
【００２４】
次いで、機能層形成装置４の動作について具体的に説明する。
【００２５】
まず、機能層形成装置４では、ステージＳＴ２に新たな基板１２が搬送されたときには、搬送装置４１が、制御装置４４の制御下で、ステージＳＴ２上の基板１２をプリンタ４２の作業ステージＳＴ４上に搬送する。この場合、プリンタ４２に搬送された基板１２には、絶縁体層１６、正孔輸送層１７および発光層１８のいずれの層も形成されていない。このため、プリンタ４２は、制御装置４４の制御下で、タンク４２ａに貯留されている絶縁体層１６形成用のインクをマルチヘッド４２ｄのヘッド４２ｅから噴出させつつ、マルチヘッド４２ｄを作業ステージＳＴ４上で矢印方向に移動させることにより、基板１２上の所定部位に絶縁体層１６を形成するためのインクを塗布する。
【００２６】
次いで、搬送装置４１は、インクが塗布された基板１２を作業ステージＳＴ４から乾燥装置４３における空き状態の乾燥室４３ａ内に搬送する。これにより、この基板１２に塗布されたインクに対する乾燥焼成が行われる。一方、制御装置４４は、各乾燥室４３ａ内に既に搬送されている各基板１２のなかにインクの乾燥焼成が完了したものがあるか否かを常時または周期的に検出する。また、制御装置４４は、この検出の結果、乾燥焼成を完了した基板１２があるときには、その基板１２のインクの種類（つまり乾燥焼成によって形成された層の種類）に基づいて、搬送先を特定する。搬送装置４１は、制御装置４４の制御下で、乾燥焼成が完了した基板１２を制御装置４４によって特定された搬送先に搬送する。
【００２７】
具体的には、乾燥焼成により、図２に示すように絶縁体層１６が形成された基板１２、および図３に示すように正孔輸送層１７が形成された基板１２については、さらなる層の形成が必要なため、制御装置４４は、プリンタ４２の作業ステージＳＴ４を搬送先と特定する。これにより、搬送装置４１は、乾燥装置４３からプリンタ４２の作業ステージＳＴ４に、図２，３に示す基板１２を搬送する。
【００２８】
この場合、プリンタ４２は、図２に示す基板１２に対しては、制御装置４４の制御下で、タンク４２ｂに貯留されている正孔輸送層１７形成用のインクをマルチヘッド４２ｄのヘッド４２ｆから噴出させつつ、作業ステージＳＴ４上を移動させることにより、露出している陽極１３の表面にこのインクを塗布する。また、プリンタ４２は、図３に示す基板１２に対しては、タンク４２ｃに貯留されている発光層１８形成用のインクをマルチヘッド４２ｄのヘッド４２ｇから噴出させつつ、作業ステージＳＴ４上を移動させることにより、正孔輸送層１７の表面にこのインクを塗布する。プリンタ４２によるインクの塗布の完了後、搬送装置４１は、作業ステージＳＴ４から乾燥装置４３の乾燥室４３ａ内に基板１２を搬送する。このようにして、機能層形成装置４では、絶縁体層１６、正孔輸送層１７および発光層１８のすべてが基板１２上に形成されるまで、プリンタ４２と乾燥装置４３との間での基板１２の搬送が搬送装置４１によって行われる。
【００２９】
一方、乾燥装置４３での乾燥焼成によって最後の発光層１８の形成を完了して、図４に示すように、絶縁体層１６、正孔輸送層１７および発光層１８からなる積層体１４が形成された基板１２については、制御装置４４は、搬送装置２上のステージＳＴ２を搬送先と特定する。これにより、搬送装置４１は、乾燥装置４３から搬送装置２上のステージＳＴ２に、図４に示す基板１２を搬送する。これにより、機能層形成装置４による基板１２への積層体１４の形成が完了する。
【００３０】
このように、この製造装置１では、機能層としての絶縁体層１６、正孔輸送層１７および発光層１８を形成するインクのすべてを、マルチヘッド４２ｄを備えた１台のプリンタ４２で塗布するように構成したことにより、各インク専用のプリンタ（１種のインクのみを塗布するインクジェット装置）を複数直列に配設する構成と比較して、各インク専用のプリンタを全く使用しない構成にすることができる結果、装置規模および設置スペースを大幅に小さくすることができる。したがって、設備導入に要する初期投資を小さく抑えることができる結果、多品種少量生産用の製造装置として導入することができる。
【００３１】
なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、上記した製造装置１では、絶縁体層１６等を形成するインクのすべてを、マルチヘッド４２ｄを備えたプリンタ４２で塗布しているが、より多くの機能層で積層体が構成されている有機ＥＬ素子を製造する製造装置では、１台のマルチヘッド型のインクジェットプリンタではすべての機能層用のインクを塗布しきれないことがある。このような場合には、複数台のマルチヘッド型のインクジェットプリンタでインクを塗布するように構成することもできる。また、一部のインクを専用のインクジェットプリンタで塗布し、残りのすべてのインクをマルチヘッド型のインクジェットプリンタで塗布するように構成することもできる。これらの構成であっても、すべてのインクに対して専用のプリンタを設け、これらを直列に配設する構成と比較して、複数のインクをマルチヘッド型のインクジェットプリンタで塗布することにより、インクジェットプリンタをマルチヘッド型に構成した分だけ、専用のプリンタの台数を削減できるため、装置規模および設置スペースを十分に小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】製造装置１の構成を示す平面図である。
【図２】絶縁体層１６が形成された基板１２の断面図である。
【図３】陽極１３上に正孔輸送層１７が形成された基板１２の断面図である。
【図４】正孔輸送層１７上に発光層１８が形成された基板１２の断面図である。
【図５】有機ＥＬ素子１１の断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  製造装置（有機ＥＬ素子製造装置）
４  機能層形成装置
１１  有機ＥＬ素子
１３  陽極
１５  陰極
１６  絶縁体層
１７  正孔輸送層
１８  発光層
４２  プリンタ（マルチヘッド型インクジェットプリンタ）
【図１】
2007265715.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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